التكاثر الانتقائي: كيف يحسن المزارعون الطعام

10 minute read

تم التحديث في Mon Dec 14 2020

لآلاف السنين، ما فتئ المزارعون يعدلون سمات المحاصيل والماشية من خلال عملية تسمى التكاثر/التناسل الانتقائي.

كيف يسير التناسل الانتقائي؟

  • يختار المزارعون الآباء ذوي الخصائص المرغوبة و يقومون بتربيتها معًا.
  • ومن نسلهم، ينتقون مرة أخرى أولئك الذين لديهم أفضل مزيج من الصفات، وتستمر العملية على مدى أجيال عديدة[1517].
تناسل انتقائي

ما هي الصفات التي قد يبحث عنها المزارعون؟


باستخدام التكاثر الإنتقائي، يقوم المزارعون بتحويل النباتات والحيوانات البرية إلى المحاصيل والماشية التي نستخدمها اليوم.

سابقًا، اضطر المزارعون إلى الإعتماد على المظاهر الخارجية من أجل التكاثر الإنتقائي. حاليًا، يستخدم المزارعون تقنيات تكاثر علمية أكثر كفاءة بكثير. قبل أن ننظر إلى هذه التقنيات، دعونا نتعرف على كيفية إنتقال الصفات من جيل إلى آخر على المستوى الجزيئي.

كيف إنتقلت الصفات من كائن حي إلى آخر؟

تمامًا مثل البشر، ترث النباتات والحيوانات الصفات من والديهم، تُشفر هذه الصفات في الحمض النووي (DNA): وهو جزيء موجود داخل كل خلية حية تقريباً.

الحمض النووي «DNA» والجينات

يسمى مجموع الحمض النووي للكائن الحي الجينوم. وينقسم الجينوم إلى أجزاء تسمى جينات، حيث يحتوي كل من هذه الجينات على سلسلة مكونة من الحمض النووي. و تتكون جزيئات الحمض النووي من سلسلة من «الحروف» الجزيئية التي تدل الخلية على كيفية صنع بروتين محدد. بعبارة أخرى، يتصرف الحمض النووي مثل مجموعة من التعليمات التي تمكن الخلايا من تجميع لبنات البناء لجميع الكائنات الحية!

نرث نصف جيناتنا من الأب و النصف الآخر من الأم. ومع ذلك، فإن التركيبة المحددة للجينات التي نرثها تكاد تكون عشوائية، وهذا يعني أن الحمض النووي يختلط مع كل جيل.

وراثة الحمض النووي

ما الذي يتحكم في وراثتنا لسمة معينة[9.12]؟


يتحكم في بعض الصفات العديد من الجينات المختلفة، و قد لا نرثها كلها. و حتى لو ورثنا كل الجينات لصفة معينة، لا يعني ذلك بالضرورة ظهور الصفة، لأن الكثير من الصفات تتأثر بـالبيئة أيضًا.

و عليه، كيف يكون فهم الحمض النووي مفيداً في الزراعة؟

كيف يمكن للتكنولوجيا الحديثة أن تحسن التكاثر الإنتقائي؟

تسمح التقنيات الجينية الحديثة للمزارعين بتحديد الجين (أو الجينات) المحددة التي تتحكم في الصفة المرغوبة، و بمجرد التعرف عليها، يمكن تتبع الجين في نسل النبات أو الحيوان.

التناسل الانتقائي بمساعدة المؤشرات

باستخدام هذه التقنيات، يمكن للمربين التعرف على الكائنات الحية التي لديها الجينات المرغوبة بسرعة، من دون الحاجة إلى انتظار بلوغها و ظهور صفات محددة. يفيد ذلك تحديدًا في الصفات التي يصعب قياسها مثل مقاومة الأمراض أو الصفات التي تتأثر بالبيئة كثيرًا.

يعني ذلك أيضًا إمكانية التعرف على عدة جينات في الوقت نفسه ويسهّل ذلك انتقاء الصفات التي تتأثر بجينات عدة أو انتقاء كائنات حية مع مجموعة من الصفات المختلفة.

و مع ذلك، حتى مع هذه الأدوات الجزيئية، يأخذنا التكاثر الإنتقائي إلى هذه الحد فقط.

ما هي عوائق التكاثر الإنتقائي؟

في معظم الحالات، لا يمكن إدخال صفة في مجموعة من المخلوقات الحية إلا إذا كانت موجودة بالفعل ضمن النوع. ولذلك، يقتصر التكاثر الإنتقائي على الإختلافات الجينية الموجودة

هذا هو أحد الأسباب التي تجعل الحفاظ على التنوع الجيني في الطبيعة أمرًا مهمًا: الصفات الموجودة في الأقارب البرية يمكن إكثارها مع المحاصيل النباتية لمساعدتها على الإستجابة لتغير الظروف المناخية.

و لكن حتى و إن وُجد الجين ذو الصفة المرغوبة في مجموعة ما و سهل توريثه، لا يزال التكاثر الإنتقائي عملية بطيئة لأنها تتطلب الإنتقاء على مدى أجيال عديدة[34 33].

التناسل الانتقائي يستغرق وقتاً طويلاً

قد يكون من الصعب أيضًا فصل الجينات المستهدفة عن الجينات الأقل استصوابًا[28.32]. وبعبارة أخرى، إذا ورث كائن ما الجين المطلوب، فمن المرجح جدا أن يرث الجينات غير المستهدفة أيضًا.

الخاتمة

تلاعب المزارعون بالحمض النووي للمحاصيل و الماشية من أجل تحسين خصائصهم لآلاف السنين. وقد جعلت التقنيات الجينية الحديثة عملية التكاثر الإنتقائي هذه أسرع و أكثر دقة. ومع ذلك، و حتى مع هذه التطورات لا يزال التكاثر الإنتقائي عملية بطيئة تجري على مدى أجيال عديدة.

و لكن ماذا لو إستطعنا تغيير الحمض النووي للمحاصيل و الماشية دون أن نضطر إلى الإعتماد على أجيال من التكاثر الإنتقائي؟ الفصل التالي!

الفصل التالي